A1 ( doc )

Activité pédagogique A1
Thème : Le dioxyde de carbone
http://omer7.sedoo.fr/
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Introduction
A l'heure actuelle, notre atmosphère ne contient que 0,038 % de dioxyde de carbone (CO2) ; ce qui, est une valeur faible
comparativement à la concentration de ce gaz dans l’atmosphère terrestre, il y a plus de 600 millions d’années. Et pourtant
Le dioxyde de carbone a pris une place centrale dans le domaine de l’environnement ces dernières décennies car
l’augmentation de sa concentration dans l’atmosphère devient une menace pour le climat. Dans ce contexte, la teneur en
CO2 est exprimée en ppm (une partie par million en volume).
Précisions sur l’unité « ppm »:
- 1 ppm n’est pas une concentration mais un rapport de volume ;
- Exemple : 1ppm de CO2 correspond à 1cm3 de CO2 par m3 d’air
- Correspondance : 1ppm = 10-4% en volume.
Cette activité va vous permettre de comprendre l a place du CO2 dans les changements climatiques
actuels et passés. Pour cela, vous répondrez aux questions ci-dessous en suivant la démarche
proposée. .
I. Les sources de CO2
Accès à l’information utile pour toutes les questions:
OMER7-A→ schéma détail « CO2»
1.1 Citez les sources naturelles de CO2.
1.2 La biosphère est l’ensemble des êtres vivants et des milieux naturels dans lesquels se trouvent ces
êtres vivants. La biosphère continentale et océanique ainsi que les océans échangent du CO2 avec
l’atmosphère. Comment sont représentés ces échanges sur le schéma détail d’OMER7-A ?
1.3 Citez les sources anthropiques (d’origine humaine) de CO2.
II. Le CO2 et l’effet de serre
2.1 Vérifiez que le CO2 contribue à l’effet de serre.
Accès à l’information utile:
OMER7-A→ schéma détail « CO2 » →fiche résumé « CO2» → paragraphe « Le CO2 et l’effet de serre »
2.2 Expliquez comment les gaz à effet de serre présents dans l’atmosphère ont un impact sur la
température d’équilibre de la Terre?
Accès à l’information utile:
OMER7-A→ schéma détail « CO2 » →fiche résumé « CO2» → paragraphe « Le CO2 et l’effet de serre »
→ clic sur l’icône « abc » → glossaire : « Bilan radiatif (simplifié) de la Terre »
2.3 Quel est la participation en pourcentage du CO2 à l’effet de serre additionnel ?
Accès à l’information utile:
OMER7-A→ schéma détail « CO2» →fiche résumé « CO2» → paragraphe « Le CO2 et l’effet de serre »
2.4 Parmi les processus liés aux activités humaines citez ceux qui sont les plus émetteurs de CO2?
Le dioxyde de carbone : facteur clé du climat
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Accès à l’information utile:
Même démarche qu’à la question précédente
2.5 Classez les modes de production de l’énergie électrique du plus au moins émetteur en CO2: éolien,
pétrole, solaire-photovoltaïque, charbon, nucléaire, hydroélectrique, gaz. Justifiez ce classement.
Accès à l’information utile:
OMER7-A→ schéma détail « CO2» →fiche détail « CO2» → rubrique « Le dioxyde de carbone (CO2) → paragraphe
« L’effet de serre et le CO2 » → figure 5
Pour en savoir plus sur l’effet de serre additionnel : http://mediatheque.inra.fr/media/detail/187823/private (7 min)
III. Les variations de la concentration de CO2 dans le passé
Après s’être transformées en glace, les couches de neige accumulées année après année,
au Groenland et en Antarctique comportent des indices sur l’histoire du climat. Les couches
les plus profondes sont très anciennes. Elles renferment des bulles d’air qui contiennent de
précieuses informations sur le contenu en gaz à effet de serre (CO2, CH4) de l’atmosphère
passée. Pour obtenir ses informations, des carottages profonds dans la calotte glacière, ont
été réalisés et analysés par les glaciologues.
3. 1 A partir de la figure 6 de la fiche détail « CO2 » d’OMER7-A, décrivez les variations moyennes de
CO2 dans les glaces polaires depuis 1000 ans. A quoi peut-être corrélée l’augmentation des
émissions de CO2?
Accès à l’information utile:
OMER7-A→ schéma détail « CO2» →fiche détail « CO2» → rubrique « Le dioxyde de carbone » → paragraphe « Les
variations de la concentration de CO2 dans le passé »
3. 2 Quel est le taux annuel d’augmentation de la concentration de CO2 sur les dernières décennies ?
Accès à l’information utile:
Même démarche que pour la question précédente
IV. Les émissions de CO2 continuent d’augmenter en 2010
La réduction des émissions de gaz à effet de serre et principalement du CO2 est devenue un enjeu planétaire dans la lutte
contre les changements climatiques. Depuis le protocole de Kyoto en 1997, des consensus parmi de nombreux états du
monde ont été adoptés, suivis de la mise en place d’indicateurs et d’échéanciers.
L’article ci-dessous, mis en ligne par le journal Le Monde à l’adresse : http://www.lemonde.fr/planete/article/2010/11/22/les-
emissions-de-co2-continuent-d-augmenter-en-2010_1443140_3244.html fait un bilan pour l’année 2010 sur les émissions de
CO2 des pays les plus émetteurs de gaz à effet de serre.
Alors qu'elles avaient un peu ralenti sous l'effet de la crise en 2009, les émissions mondiales de CO2 sont reparties à la hausse en 2010 et
devraient dépasser les émissions de 2008, une année pourtant record. En 2010, elles devraient augmenter de plus de 3 % si les
Les émissions de CO2 continuent d'augmenter en 2010
LEMONDE.FR avec AFP | 22.11.10 | 09h38 • Mis à jour le 22.11.10 | 13h2
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Site de forage EPICA - Antarctique
©CNRS

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prévisions d'une croissance économique mondiale de 4,8 % se confirment. Selon une étude menée par le Global Carbon Project – qui
rassemble plus de 30 spécialistes du climat – publiée dans la revue Nature Geoscience, la crise économique n'a pas eu l'impact espéré
sur les émissions mondiales de CO2, et leur baisse dans les pays industrialisés a été contrebalancée par la forte croissance en Chine ou
en Inde.
Les émissions de CO2 liées à la combustion d'énergies fossiles (pétrole, gaz et charbon) se sont élevées à 30,8 milliards de tonnes en
2009, soit une baisse de seulement 1,3 % par rapport à 2008, une année record. "La baisse des émissions de CO2 en 2009 représente
moins de la moitié de ce que l'on attendait l'an dernier", explique Pierre Friedlingstein, professeur à l'Université d'Exeter en Angleterre, qui
a dirigé l'étude. "Ceci est dû au fait que la baisse du PIB mondial a été moins forte qu'anticipée et l'intensité carbone (émissions mesurées
par point de PIB) ne s'est améliorée que de 0,7 % en 2009, bien en dessous de sa moyenne sur plus long terme de 1,7 %", a-t-il ajouté.
Une bonne nouvelle cependant : les émissions de CO2 liées à la déforestation ont décru, passant de 25 % du total dans les années 90 à
12%, selon cette étude.
LA CHINE TOUJOURS PREMIER ÉMETTEUR MONDIAL DE CO2
Les émissions de CO2 ont diminué de 11,8 % au Japon, 6,9 % aux Etats-Unis, 8,6 % en Grande-Bretagne, 7 % en Allemagne et 8,4 % en
Russie. Par contre, elles ont augmenté de 8 % en Chine, 6,2 % en Inde et 1,4 % en Corée du Sud. La Chine renforce donc sa position de
premier émetteur mondial de CO2 (24 %), liée à l'utilisation des énergies fossiles. Les Etats-Unis restent sur la deuxième marche, avec 17
% du total.
Les énergies fossiles sont à l'origine de 88 % des émissions globales de CO2, le principal gaz à effet de serre, dont l'accumulation dans
l'atmosphère est jugée responsable du changement climatique. En 2009, les concentrations de CO2 ont atteint un record de 387 ppm
(parties par million), indique l'étude. Dans son dernier rapport, publié en 2007, le Groupe d'experts sur le climat (GIEC) estime que, pour
éviter que le réchauffement climatique dépasse les + 2 degrés, seuil au-delà duquel un certain nombre de points de non-retour pourraient
être franchis, il est nécessaire de rester sous la barre des 450 ppm.
4.1 Quelle a été l’évolution des émissions mondiales de CO2 en 2009. Quelle en est la principale
raison ?
4.2 Cette tendance générale est-elle confirmée en 2010 ?
4.3 Quels sont les deux processus émetteurs de CO2 cités dans l’étude menée par le « Global
Carbon Project ». Indiquez la participation de chacun dans les émissions de CO2 en 2010 ainsi que
leur tendance.
4.4 Quels sont les pays cités dans l’article pour lesquels les émissions de CO2 sont en baisse ?
4.5 Quels sont les pays cités dans l’article pour lesquels les émissions de CO2 sont en hausse?
4.6 Quelle est la concentration de CO2 mesurée en 2009? Quelle est la concentration à ne pas
dépasser d’après le GIEC (groupe d’Experts pour le Climat) ? Pourquoi ?
4.7 Le service de l’observation et des statistiques du ministère de l’Ecologie et du Développement
Durable fournit à l’adresse http://www.statistiques.equipement.gouv.fr/IMG/pdf/REPERES_2010_FR-
BD_cle5db9cf.pdf un dossier sur lequel vous trouverez le bilan ci-dessous.

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La France et les pays africains ne sont pas cités dans l’article précédemment étudié. Repérez-les
dans le bilan ci-dessus. Repérez également les pays cités dans l’article et retrouvez leur tendance
en termes d’émissions de CO2 dues à l’énergie par habitant.
4.8 De manière générale, comment évoluent les tendances concernant les émissions de CO2 en
fonction du développement socio-économique d’un pays?
Conclusion
En guise de conclusion, rédigez une synthèse de l’activité.